Em uma atividade de Física, estudantes analisaram um carro de brinquedo colocado no alto de uma rampa. Antes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Física, estudantes analisaram um carro de brinquedo colocado no alto de uma rampa. Antes de ser solto, o carro estava a 2,0 m do nível de referência adotado para o solo e tinha massa de 1,0 kg. Para a análise, despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s². Com base nas informações do experimento, qual é a energia potencial gravitacional armazenada no carro antes de ele iniciar o movimento?
- A) A energia potencial gravitacional é igual a 200 J.
- B) A energia potencial gravitacional é igual a 10 J.
- C) A energia potencial gravitacional é igual a 20 J.
- D) A energia potencial gravitacional é igual a 40 J.
- E) A energia potencial gravitacional é igual a 2 J.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identificar os dados do enunciado. Massa m = 1,0 kg, altura h = 2,0 m em relação ao nível de referência do solo, g = 10 m/s^2 e resistência do ar desprezada.
- Lembrar a fórmula da energia potencial gravitacional: Epg = m x g x h.
- Substituir os valores: Epg = 1,0 x 10 x 2,0.
- Calcular: Epg = 20 J. A unidade joule (J) corresponde a kg x m^2/s^2, coerente com a energia.
- Conferir as alternativas. A alternativa C (20 J) é a resposta correta, coincidindo com o gabarito oficial.
- Analisar as demais alternativas. A alternativa A (200 J) está errada porque corresponderia a multiplicar a altura por 100 em vez de 2,0. A alternativa B (10 J) está errada pois seria apenas m x g, sem considerar a altura. A alternativa D (40 J) está errada porque resultaria de multiplicar 2,0 por 20, valor que não corresponde a m x g x h com os dados. A alternativa E (2 J) está errada pois corresponderia a m x h sem a gravidade.
💡 Dica: Calcule a energia potencial usando a fórmula E = mgh.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente deslocou a vírgula ou multiplicou a altura por 100 ao converter valores, obtendo 200 J em vez de 20 J.
O aluno calculou apenas o peso (m x g = 10 N) ou esqueceu de multiplicar pela altura, tratando a energia como se fosse força.
Por que engana: Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando a altura errada ou a massa incorretamente.
A energia potencial gravitacional é calculada por Epg = mgh. Substituindo os dados do texto-base: Epg = 1,0 kg × 10 m/s² × 2,0 m = 20 J.
O aluno errou a multiplicação, possivelmente dobrando duas vezes a altura ou usando g = 20 m/s^2 por confusão com outro valor.
O aluno esqueceu a aceleração da gravidade e calculou apenas m x h = 2 J, confundindo a energia potencial com um produto de massa e altura.
Raio-X da questão
energia potencial gravitacional
avaliacao
energia potencial · força gravitacional
Revisar a fórmula da energia potencial gravitacional (E = mgh).
Confundir a fórmula da energia potencial gravitacional, utilizando a altura errada ou a massa incorretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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